Browsing by Author "Vidal, Marcus"

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Untersuchungen an Elektronen-Donatoren in Halbleitern mit Hilfe der Overhauser-Spektroskopie
(2003) Vidal, Marcus; Denninger, Gert (Prof. Dr.)
Ziel der Arbeit war die Untersuchung von Elektronen-Donatoren in hoch dotierten Halbleitern mit Hilfe der Overhausertechnik, einer Radiowellen- Mikrowellen-Doppelresonanz Technik. Bis heute waren solche Untersuchungen mit Hilfe der Overhauser-Technik oder mit NMR-Techniken nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich. Die elektronischen Eigenschaften von hoch dotierten Halbleitern werden hauptsächlich durch das zusätzliche Elektron des Donators bestimmt. Sowohl für die Verbesserung der elektronischen Eigenschaften dieser Materialien als auch für die Realisierung von Ideen aus der Spintronik oder des Quanten-Computings sind daher die Eigenschaften des Donatorkerns von hoher Bedeutung. In dieser Arbeit wird gezeigt, welche Voraussetzungen die Messtechnik für diese Art der Messungen erfüllen muss. Besonderen Wert wird dabei auf das Design der Probenhalter gelegt. Es konnten in den Materialien Phosphor dotiertes Silizium, Stickstoff dotiertes Siliziumkarbid und Gallium dotiertes Zinkoxid Spektren der Donatorkerne gemessen werden. Allerdings konnte das Signal der Stickstoffkerne aufgrund des schlechten Signal zu Rausch Verhältnisses nicht genauer untersucht werden. Das Signal der Phosphorkerne wird jedoch eingehend untersucht. Es zeigt sich, dass es durch eine Verteilung der Phoshorkerne auf verschiedene Resonanzpositionen zustande kommt. Die Ursache für diese Verteilung ist die Koexistenz von lokalisierten und delokalisierten Elektronenzuständen in diesem hoch dotierten Halbleiter. In Zinkoxid konnte das quadrupolar aufgespaltene Spektrum zur Bestimmung des elektrischen Feldgradienten am Kernort benutzt werden.